Nama Lengkap : Ronny Lesmana, dr., M.Kes., AIFO, PhD

E-mail : [email protected]

Bidang Keahlian : Exercise physiology, Endocrinology, Muscle physiology

Prodi S3 Calon Mahasiswa : Bioteknologi, IKD

Judul Penelitian yang Ditawarkan :

EFEK BETA KAROTEN TERHADAP PERUBAHAN GAMBARAN HISTOLOGIS DAN MODULASI GEN AUTOFAGI PADA JARINGAN LIVER DAN TULANG PADA TIKUS (RATTUS NORVEGICUS) JANTAN GALUR WISTAR YANG DIINDUKSI DIET TINGGI LEMAK

Role of beta carotene of autophagy gen and histology appearance in liver and bone of rat induced HFD

 

Abstrak:

Penyakit kardiovaskular merupakan penyakit terkait jantung serta pembuluh darah yang memengaruhi aliran darah ke jantung, otak, atau daerah perifer tubuh seperti penyakit jantung koroner, stroke, dan gagal jantung. Kelebihan asupan energi yang berlebih daripada yang dikeluarkan tubuh akibat makanan tinggi lemak serta gaya hidup sedentari, meningkatkan salah satu faktor risiko penyakit kardiovaskular kronis yaitu penyakit jantung koroner (PJK) yang dilatarbelakangi proses aterosklerosis. Salah satu patofisiologi terjadinya aterosklerosis adalah ketidakseimbangan ROS (Reactive Oxygen Species) dan antioksidan yang disebabkan oleh disfungsi mitokondria pada liver. Aterosklerosis dipengaruhi oleh keseimbangan antara proses inflamasi, mekanisme antiinflamasi, dan mekanisme antioksidan. Proses inflamasi liver berkaitan erat dengan proliferasi sel-sel vaskular yang berlebihan dan memainkan peran penting dalam patologi penyakit oklusif vaskular. Radikal bebas juga turut berperan dalam proses tersebut. ROS memicu oksidasi low density lipoprotein (OxLDL), terakumulasi menjadi plak, dan menyebabkan pula penyempitan lumen liver. Apabila proses tersebut berlangsung terus menerus secara kronis, akan menyebabkan disfungsi liver, vasokonstriksi, memicu inflamasi kronis dan progresif, fibrosis, bahkan pada tingkatan seluler mengakibatkan kematian sel dan nekrosis jaringan. β-karoten (BK) merupakan antioksidan eksogen yang dapat menangkal produksi ROS akibat stress oksidatif berlebih yang diproduksi secara endogen dalam tubuh, sehingga membantu meningkatkan fungsi perbaikan seluler, jaringan liver, sehingga memberikan efek kardioprotektif.

Penelitian ini bertujuan mengetahui pengaruh dari pemberian BK terhadap perubahan gambaran histologis dan modulasi gen autofagi pada jaringan liver yang mengalami aterosklerosis yang diinduksi diet tinggi lemak (DTL). Metode Penelitian. Tahapan dari penelitian ini dibagi menjadi 2 tahun. Tahun pertama akan meneliti pengaruh dari BK secara in vitro, menggunakan sel kultur H9C2 yang dihubungkan dengan marker mitokondria, inflamasi, antioksidan, dan apoptosis. Sedangkan di tahun kedua akan meneliti secara in vivo pada jaringan liver untuk menganalisa peranan BK dalam memperbaiki ketidakseimbangan metabolisme pada proses aterosklerosis yang dipicu diet tinggi lemak, serta perubahan pada gen yang terlibat pada proses mitofagi, lipogenesis, dan oksidasi asam lemak.

Penelitian ini merupakan penelitian eksperimental dengan menggunakan tikus Wistar jantan berusia 8 minggu. Hewan coba yang digunakan adalah 28 tikus Wistar jantan yang dibagi menjadi 4 kelompok: kontrol tanpa perlakuan dengan diet normal, kontrol positif dengan DTL, kelompok DTL+BK dosis 30 mg/kgBB/hari, kelompok DTL+BK dosis 50 mg/kgBB/hari selama 5 minggu. Setelah perlakuan, hewan coba diterminasi kemudian diambil jaringan jantungnya untuk pembuatan preparat dengan pewarnaan HE, Oil Red O, Masson Trichrome. Hasil preparat akan dilakukan pengukuran skor histopatologis, penghitungan lipid droplet dan fibrosis, serta dilakukan pemeriksaan gen dan protein yang berhubungan dengan stres oksidatif, marker proinflamasi, dan mitofagi. Hasil akan dianalisis statistik menggunakan ANOVA/Kruskal Wallis dengan post hoc Fisher LSD/Mann Whitney.

Abstract:

Cardiovascular disease is a disease related to the heart and blood vessels that affects blood flow to the heart, brain, or peripheral areas of the body such as coronary heart disease, stroke, and heart failure. Excess energy intake in excess of what the body expends due to high-fat foods and a sedentary lifestyle increases one of the risk factors for chronic cardiovascular disease, namely coronary heart disease (CHD) which is caused by atherosclerosis. One of the pathophysiologies of atherosclerosis is an imbalance of ROS (Reactive Oxygen Species) and antioxidants caused by mitochondrial dysfunction in the liver. Atherosclerosis is influenced by a balance between the inflammatory process, anti-inflammatory mechanisms, and antioxidant mechanisms. The inflammatory process of the liver is closely related to the excessive proliferation of vascular cells and plays an important role in the pathology of vascular occlusive disease. Free radicals also play a role in this process. ROS trigger the oxidation of low density lipoprotein (OxLDL), accumulate into plaque, and cause narrowing of the liver lumen. If the process continues chronically, it will cause liver dysfunction, vasoconstriction, trigger chronic and progressive inflammation, fibrosis, even at the cellular level resulting in cell death and tissue necrosis. -carotene (BK) is an exogenous antioxidant that can counteract the production of ROS due to excess oxidative stress which is produced endogenously in the body, thereby helping to improve the function of cellular repair, liver tissue, thus providing a cardioprotective effect.

This study aims to determine the effect of BK administration on changes in histologic features and modulation of autophagy genes in liver tissue with atherosclerosis induced by high fat diet (DTL). Research methods. The stages of this research are divided into 2 years. The first year will examine the effect of BK in vitro, using H9C2-linked cultured cells with mitochondrial, inflammatory, antioxidant, and apoptosis markers. In the second year, we will conduct in vivo studies on liver tissue to analyze the role of BK in correcting metabolic imbalances in the atherosclerosis process triggered by a high-fat diet, as well as changes in genes involved in the processes of mitophagy, lipogenesis, and fatty acid oxidation.

This research is an experimental study using 8 weeks old male Wistar rats. The experimental animals used were 28 male Wistar rats which were divided into 4 groups: control without treatment with normal diet, positive control with DTL, group DTL+BK dose 30 mg/kgBW/day, group DTL+BK dose 50 mg/kgBW/day for 5 weeks. After treatment, the experimental animals were terminated and the heart tissue was taken for preparation of preparations with HE staining, Oil Red O, Masson Trichrome. The results of the preparations will measure histopathological scores, count lipid droplets and fibrosis, as well as examine genes and proteins associated with oxidative stress, proinflammatory markers, and mitophagy. The results will be statistically analyzed using ANOVA/Kruskal Wallis with post hoc Fisher LSD/Mann Whitney.